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PFAS-FREIE ALTERNATIVEN BEI PFAS-VERBOT IN DER EU | Das von der ECHA geplante EU-weite Verbot von per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (kurz: PFAS) führt derzeit bei vielen Unternehmen zu großen Sorgen. PFAS zeichnen sich durch herausragende technische Eigenschaften aus und kommen daher in den unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz. Mittlerweile ist jedoch bekannt, dass sich die Chemikalien in Mensch und Umwelt anreichern und negative Auswirkungen auf Ökosysteme und die Gesundheit haben. Aufgrund des daher drohenden Verbots von PFAS sind Alternativen mit vergleichbaren Eigenschaften gefragt. Das Fraunhofer IFAM arbeitet bereits seit vielen Jahren an der Entwicklung von fluorfreien Beschichtungen und bietet nachhaltige Lösungen für Anti-Haft-, Gleit- und hydrophobe Beschichtungen an.

Effiziente Montage von Großstrukturen: Neue Wege durch Automatisierung und Digitalisierung in Fügeprozessen

TECHNOLOGIEN FÜR TRANSPORT UND SPEICHERUNG VON WASSERSTOFF | Als vielseitiger Energieträger wird Wasserstoff eine Schlüsselrolle für den langfristigen Erfolg der Energiewende spielen. Das Fraunhofer IFAM arbeitet gemeinsam mit Projektpartnern im Wasserstoff-Leitprojekt TransHyDE an der Weiterentwicklung von Technologien für den Transport und die Speicherung von Wasserstoff und testet diese. Eine wichtige Funktion nimmt hierbei die LOHC-Technologie (liquid organic hydrogen carrier) ein.

KI-GESTEUERTE PROZESSÜBERWACHUNG IN DER OBERFLÄCHENVORBEHANDLUNG MIT PLASMA- UND LACKTECHNIK | Vorbehandeln mit Plasmatechnologie und Entschichten mit Lasertechniken sind Präzisionsverfahren, um Oberflächen von Bauteilen für weitere Bearbeitungen in der Prozesskette, z. B. für Klebungen oder Lackierungen, vorzubereiten. Geringste Schwankungen in den Prozessparametern oder Ausgangsstoffen können schwerwiegende Folgen bis hin zum Bauteilversagen haben. Oberflächenvorbehandlungsprozesse müssen also äußerst kontrolliert erfolgen. Um Prozessschwankungen entgegenzuwirken, forscht das IFAM daran, diese Prozesse mit optischen und akustischen Überwachungsmethoden in Kombination mit künstlicher Intelligenz (KI) selbstjustierend zu gestalten und damit sicherer zu machen.

DER EINSATZ VON LASER- UND PLASMATECHNOLOGIE FÜR BIOTRANSFORMIERTE OBERFLÄCHEN | Laser- und Plasmatechniken sind gut erforschte Verfahren, die einen breiten Einsatz in der industriellen Oberflächenbehandlung finden, um Oberflächen zu reinigen oder gezielt mit Eigenschaften und Funktionen zu versehen. Diese Techniken können auch im Sinne der biologischen Transformation von Produktionsprozessen und Herstellungsverfahren eingesetzt werden. Konkret heißt das: Es werden lebende Systeme in technische Systeme integriert, um diese zu optimieren, mit neuen Funktionen auszustatten und langzeitstabiler zu machen. Am Fraunhofer IFAM wird aktuell in verschiedenen Bereichen erforscht, wie Laser- und Plasmatechniken die Integration von Organismen auf Oberflächen ermöglichen und begünstigen.

DIFFUSION UND VERSPRÖDUNG BEI SPEICHERUNG UND TRANSPORT VON WASSERSTOFF ENTGEGENTRETEN | Für eine erfolgreiche Energiewende wird grüner Wasserstoff eine entscheidende Rolle spielen. Die Entwicklung neuer Wasserstofftechnologien fordert Techniken und Verfahren, die eine sichere Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Verwendung von Wasserstoff ermöglichen. Zentrale materialwissenschaftliche Herausforderungen sind die Diffusion von Wasserstoff und die damit einhergehende Versprödung von eingesetztem Material. Die Abteilung »Plasmatechnik und Oberflächen« am Fraunhofer IFAM erforscht, wie Oberflächen durch eine Behandlung mit Plasmen oder Lasern hiervor geschützt werden können.

LICHTBOGENSICHERE DC-STECKSYSTEME FÜR HOCHVOLTANWENDUNGEN IM GEBÄUDEBEREICH | In einer Welt, in der quasi alle Verbraucher Gleichstrom (DC) benötigen, bieten Gleichstromnetze immense Vorteile. Moderne Halbleitertechnologien ermöglichen die sichere Nutzbarmachung, die mit den Vorteilen von gesteigerter Effizienz, bei geringeren Kosten einhergehen. Das Fraunhofer IFAM hat ein Konzept für ein sehr kompaktes Stecksystem entwickelt, dass hohe DC-Leistungen übertragen kann und die erforderliche Sicherheit durch den Einsatz von Elektronik und Software sicherstellt.

TECHNO-ÖKONOMISCHE UNTERSUCHUNGEN ZU VEHICLE-TO-HOME- UND VEHICLE-TO-GRID-SZENARIEN | Elektrofahrzeuge als »Kraftwerke auf Rädern«: Elektrofahrzeuge können als quasistationäre Energiespeicher im Eigenheim oder im öffentlichen Stromnetz genutzt werden. Das Fraunhofer IFAM besitzt eine langjährige Erfahrung im Bereich bidirektionales Laden und hat dafür ein Simulationstool entwickelt, mit dem techno-ökonomische Untersuchungen zu Vehicle-to-Home- und Vehicle-to-Grid-Szenarien durchgeführt werden können.

LADEMANAGEMENT FÜR ELEKTRO-FAHRZEUGFLOTTEN – SOLVER-BASIERT; INDIVIDUELL UND KOSTENEFFIZIENT | Die Expertinnen und Experten des Bereichs »Forschungsdaten« am Fraunhofer IFAM nutzen eine eigens entwickelte Simulationsumgebung, um für individuelle Szenarien die kosteneffizientesten Lösungen für den Betrieb von Elektroflotten am Standort zu ermitteln.

STUDIE »VERBESSERUNG DES DRITTZUGANGS ZU FERNWÄRMENETZEN« | Im Rahmen der von der dena in Auftrag gegebenen Studie »Verbesserung des Drittzugangs zu Fernwärmenetzen« haben Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM ein Konzept entwickelt, das die Einbindung von externen Wärmeerzeugern, sogenannten Dritten, in große Wärmenetze durch geregelte Abläufe strukturiert. Damit wird der Forderung aus der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED III) Rechnung getragen, wonach Betreiber von Fernwärme- oder Fernkältenetzen mit einer Kapazität über 25 MWth angehalten werden, Drittanbietern von Energie aus erneuerbaren Quellen sowie Abwärme und -kälte Zugang zum Netz zu gewähren oder die Energie zu kaufen und einzuspeisen (Artikel 24, Absatz 4b).